起伏地表地震资料成像方法分析

西部地区地表起伏剧烈,往往伴随着地下构造复杂,给地震偏移处理工作带来了极大的困难,导致后续的解释结果与实际构造存在一定的差异.因此,复杂地区的地震资料成像问题显得尤为重要.文章通过对复杂地表模型的正演模拟以及山区实际地震资料的应用两方面的分析,获得了适合复杂地表的成像方法.结果表明:针对复杂地区,叠加技术成像比偏移技术成像更能真实地反映地下构造形态,是一种提高复杂地区构造成像精度的有效方法;同时,将叠加剖面和偏移剖面两者有机结合,对复杂地表资料进行解释分析,更能体现地下构造的真实形态,为煤矿工作的安全开采提供了有利依据.     

复杂地表的单程波动方程地震叠前正演

作者基于数学检波器和等时叠加原理,实现了复杂地表的单程波动方程地震叠前正演模拟。该方法采用虚拟的数学检波器接收地下的反射地震信号,灵活地将接收点布置在地表的任何地方,从而满足地表起伏的要求。此外,根据等时叠加原理, 该方法采用单程波动方程进行波场延拓和成像,计算简单快速。通过复杂正断层的数值模拟,得到了高信噪比的共炮集地震记录,并采用适用于起伏地形的深度偏移方法对该共炮集地震记录进行了叠前深度偏移,较好地实现了地震波的偏移归位,从而证明了这里提出的起伏地表的单程波动方程地震叠前正演方法是正确和有效的。     

高密度偏移技术原理与应用(英文)

针对宽频带高分辨率地震剖面的空间假频问题,本文提出了高密度偏移处理的解决方案。首先对地震空间假频的定义进行了分析,认识到偏移地震剖面与叠加地震剖面中的空间假频是有差异的,偏移地震剖面比叠加地震剖面更易产生空间假频。其次根据地震波动理论,认为野外空间低密度采集的地震信号,包含着地下高密度的地质信息,进而提出地震偏移输出是新的空间采样过程,只要地震叠前时间偏移输出高密度采样,CDP道间距足够小,就可以防止宽频带高分辨率偏移剖面的空间假频。利用二维地震正演模型分析高密度偏移方法的可行性,表明低密度采集的地震数据高密度空间采样叠前偏移处理可以消除地震空间假频噪声。对松辽盆地大庆油田低密度采集的地震资料高密度叠前偏移及提高分辨率处理后,消除了宽频带高分辨率地震的空间假频,宽频带高分辨率地震剖面地震空间分辨率明显提高。     

输出道方式的共反射面元叠加方法Ⅱ--实践

CRS MZO方法是一种以输出道成像方式合成零偏移距剖面的共反射面元（Common Reflection Surface）叠加算法,它以完全不同的方式实现了CRS叠加.理论I已经对CRS MZO叠加方法的理论进行了详细介绍,本文进一步将CRS MZO方法用于对实际资料的处理.处理结果表明CRS MZO方法有效地改善了零偏移距剖面的成像质量,体现了CRS叠加理论的特点.在结合倾角分解策略消除了倾角歧视现象后,倾角分解CRS MZO方法完全能够用于处理实际数据,为得到高质量的零偏移距剖面提供了一个新的手段.     

共接收点倾斜叠加波动方程偏移

共接收点倾斜叠加波动方程偏移,本质上是一种叠前偏移方法.每给定一个斜率P,对经过叠前（动校正前）常规处理的地震记录中的各共接收点道集,沿直线t=τ+px进行倾斜叠加,就形成一个共接收点倾斜叠加剖面.对之进行波动方程偏移,该偏移剖面将代表地下真实构造.对一系列的p,我们可以得到一系列这样的偏移剖面.对它们作共接收点叠加,偏移叠加剖面的信噪比将超过水平叠加剖面.本文导出了在均匀、水平层状及非均匀介质条件下的共接收点倾斜叠加波动方程偏移算法.     

二维大地电磁资料的偏移

本文采用反射映像（即U/D成像）原理对大地电磁资料进行成像,将地面观测的波场分解成上行波和下行波,并分别向下延拓,利用上、下行波的时间一致性原理确定地下电性界面的位置.对TE和TM模式的MT响应分别处理可以得到两个深度剖面,两剖面的一致性便为实际反射界面的最佳估计.理论和实际资料的计算表明,MT偏移技术是比较有效的,它可获得地下界面直观的映像.和常规MT反演方法相比较,该方法具有算法简单等优点,并且还能获得表示地下地质构造真实映像的MT深度剖面.     

胜利探区基于最优孔径的共反射面元(CRS)叠加的成功应用(英文)

由于CRS叠加考虑了反射层的局部特征和第一菲涅耳带内的全部反射,从而更充分地利用了多次覆盖反射数据的信息。就目前的地震资料处理技术而言,它是最佳的零偏移距成像方式。本论文利用改进型的参数优化技术,得到高质量的CRS运动学参数剖面,并利用参数剖面计算出叠加孔径,实现了基于最优孔径的CRS叠加,使CRS参数的用途得到了充分利用。模型数据和实际资料的试算表明,基于最优孔径的CRS叠加的成像剖面与传统CRS叠加剖面相比,有着较高的信噪比和同相轴的连续性。     

位场向下延拓的最小曲率方法

针对位场向下延拓的不适定性,我们将位场向下延拓视为向上延拓的反问题,提出以位场最小曲率作为约束条件来求解稳定的下延位场.我们将剖面位场向上延拓表达式用傅里叶矩阵的形式表示,以矩阵乘法形式给出延拓的表达式,同时向待反演的下延位场引入最小曲率约束,得到向下延拓的最小曲率解,并利用正交变换给出了更为简洁的频率域解.随后,利用Kronecker积将上述全部结果拓展至三维位场,给出了三维位场向下延拓的最小曲率解.此外,我们将位场数据的填充、扩充问题与向下延拓问题统筹考虑,提出一种新的向下延拓迭代格式,该算法面向实际资料处理需求、无须预扩充或填补数据.下延迭代时,对原始数据直接向下延拓,而空白部分利用上一次下延位场估计的上延值替代其空白值并对其向下延拓,直至获得最小曲率约束下稳定的向下延拓结果.同时,我们也讨论了利用改进L曲线和广义交叉验证(GCV)计算正则参数最优估计的问题.对理论模型和实际航空重力资料进行了向下延拓检验,处理结果表明位场向下延拓的最小曲率方法解能满足实际位场资料对向下延拓处理的需求,具有较高的下延精度.     

关于共反射面元叠加方法在实际应用中的一些思考

共反射面元（Common Reflection Surface=CRS）叠加是一种特殊的零偏移距成像方法,实践中它具有独立于宏观速度模型和完全数据驱动实现的鲜明特色,CRS叠加理论认为在得到高质量的零偏移距剖面的同时,还可以得到三个有用的波场属性参数剖面反演宏观速度模型,CRS叠加剖面之后的叠后深度偏移质量将超过叠前深度偏移.虽然CRS叠加倡导的成像方式和承诺的上述理想境界带来了全新的启示,但是实践中这些特色同样带来了令人困扰的问题,为此我们提出了倾角分解CRS叠加方法解决这些问题.本文即是作者通过上述实践之后对CRS叠加方法形成的一些思考和总结.     

三维共偏移距叠前地震数据反假频射线束形成偏移成像

对稀疏/非规则采样或者低信噪比数据,射线束提取困难并伴随有假频产生,对叠加剖面和道集造成严重干扰.为了提升射线束偏移在稀疏和低信噪比地震数据采集中的成像效果,本文提出基于三角滤波的局部倾斜叠加波束形成偏移假频压制方法.射线束偏移首先将地震数据划分为超道集,经过部分NMO后转化为以射线束中心定义的共偏移距数据,倾斜叠加和反假频操作均在局部共中心点坐标上实现.时间域倾斜叠加是对地震数据的时移累加操作,三角低通滤波同样可以在时间域完成,在对地震数据进行因果和反因果积分后,亦为地震数据的时移累加.因此,三角低通滤波与倾斜叠加可在时间域结合同时完成,避免了频域滤波的正反傅里叶变换.本文在反假频公式中加入权重系数,用以对反假频的程度进行控制,达到分辨率和噪声压制的最佳折衷.以某海上三维实际数据为例,文中展示了反假频射线束形成对偏移叠加剖面和共成像点偏移距道集中的噪声进行了有效压制.     

Prestack shot-gather depth migration by a rigid flow of Gaussian wave packets

We introduce a new method for prestack depth migration of seismic common-shot gathers. The computational procedure follows standard steps of the reverse-time migration, i.e., downward continuation of the source and the receiver wavefields, followed by application of an imaging condition (e.g. zero-lag cross-correlation of these fields). In our method we first find a sparse data representation with a small number of Gaussian wave packets. We then approximate the downward wavefield propagation (for the source and the receiver fields) by a rigid flow of these wave packets along seismic rays. In this case, the wave packets are simply translated and rotated according to the ray geometry. One advantage of using Gaussian wave packets is that analytic formulas can be used for translation, rotation, and the application of the cross-correlation imaging condition. Moreover, they allow more sparse representations than competing methods. Finally we formulate a computationally and memory efficient migration procedure, as only few rays have to be traced, and since it is cheap to compute the cross-correlation for the intersecting rays.     

古龙断陷深层火山岩地震资料成像方法及应用研究

松辽盆地北部古龙断陷的地震地质条件复杂,三维地震资料品质较差,所以提高地震资料的信噪比和断陷期地层的成像精度是当前地震资料处理的研究重点.在提高地震资料信噪比方面,本文进行了十字交叉排列面波压制技术、压制规则干扰的减去法多次波压制技术和基于菲涅耳带原理的超面元技术的研究,这些技术的有效应用,对保护深层有效波的低频信号、...     

松辽盆地北部徐家围子断陷火山岩分布及天然气富集规律

提出一个新的带通滤波器——延拓回返垂直二次导数,该滤波器可通过调节延拓回返高度及次数来达到调频目的,以突出勘探目标层段的信息.利用该技术对松辽盆地深层勘探程度最高的徐家围子断陷的航磁资料进行目标处理,与钻井资料对比表明,经处理后的航磁资料可以较好地反映火山岩的分布特征.以航磁资料为主结合钻井、地震资料预测了徐家围子三套火山岩的平面分布.指出航磁异常梯度带是火山岩储层的发育区带,近烃源岩或沟通烃源岩的航磁异常梯度带是火山岩天然气的富集区带.该认识对今后松辽盆地的勘探部署有着十分重要的指导意义,对我国其他地区的火山岩勘探也具有借鉴意义.     

双复杂介质条件下频率空间域有限差分法保幅偏移

油气勘探的重点正转向复杂地表条件和复杂地质条件的区域.双复杂条件下的叠前深度偏移是解决复杂地表条件和复杂地质构造成像的有效手段.基于“逐步累加”的“直接下延”法是解决复杂地表成像的有效手段,能够较好地消除地形起伏的影响.波动方程频率空间域有限差分(xwfd)叠前深度偏移对介质速度横向变化有较强的适应性,适宜于复杂构造的偏移成像,同其他常规波动方程深度偏移一样,常规的xwfd偏移方法,主要也是针对相位进行波场延拓,没有对振幅做任何处理.我们基于保幅单程波方程,推导出了基于xwfd的保幅波场延拓算子,针对xwfd求解时引入误差的影响,我们在xwfd保幅波场延拓过程中加入了误差补偿,实现了带误差补偿的xwfd保幅偏移.基于带误差补偿的xwfd保幅算子,应用适合起伏地表的直接下延法,对双复杂介质模型和实际资料进行了试算,改善了双复杂介质的成像效果.其中,误差补偿可以在若干个外推步长上进行,所以相对于保幅傅里叶有限差分(ffd)法偏移来说,该方法在改善成像质量的同时,也具有较高的运算效率.     

Principle and application of high density spatial sampling in seismic migration

To avoid spatial aliasing problems in broad band high resolution seismic sections, I present a high density migration processing solution. I first analyze the spatial aliasing definition for stack and migration seismic sections and point out the differences between the two. We recognize that migration sections more often show spatial aliasing than stacked sections. Second, from wave propagation theory, I know that migration output is a new spatial sampling process and seismic prestack time migration can provide the high density sampling to prevent spatial aliasing on high resolution migration sections. Using a 2D seismic forward modeling analysis, I have found that seismic spatial aliasing noise can be eliminated by high density spatial sampling in prestack migration. In a 3D seismic data study for Daqing Oilfield in the Songliao Basin, I have also found that seismic sections obtained by high-density spatial sampling (10 × 10 m) in prestack migration have less spatial aliasing noise than those obtained by conventional low density spatial sampling (20 × 40 m) in prestack migration.     

松辽盆地沉积层结构的短周期地震背景噪声成像研究

使用位于松辽盆地内部的NECESSArray台阵连续两年背景噪声数据,通过波形互相关和多重滤波方法提取到2~14 s较短周期的Rayleigh波群速度和相速度频散曲线,基于快速行进（FMM）面波成像方法得到群速度和相速度成像结果,并采用最小二乘迭代线性方法反演获得了松辽盆地深至12 km的三维S波速度结构.本文成像结果显示：松辽盆地内部S波速度分布的横向不均匀性与该区域的构造单元呈现出良好的空间对应关系.从地表至下方的6 km深度,盆地北部比南部表现出更加强烈的低速异常,这一特征可能与盆地南北的沉积构造差异有关.中央坳陷区低速异常的边界与嫩江断裂走向相互平行,表明盆地基底断裂对盆地形成演化具有一定的控制作用.在垂直速度结构剖面中,2.9 km·s^-1的S波速度等值线与地震反射剖面显示的盆地基底深度大致对应.基于S波速度模型和盆地基底速度（2.9 km·s^-1）,我们获得精细的松辽盆地沉积层厚度模型,结果表明松辽盆地的沉积层厚度分布呈现出中间厚、四周薄的特征,中央坳陷区的沉积层厚度范围大约在3~6 km.     

黏声介质平面波有限差分叠前深度偏移及在莺歌海盆地的应用

莺琼盆地诸探区中存在底劈现象,深层气源产生的气体沿底劈产生的裂隙通道向上漫溢.漫溢过程中,一是充填在遇到的砂体中形成气藏;二是弥漫在上溢通道中,使得通道中的纵波速度发生变化,进而纵波波阻抗差异变小,反射变弱.另外,通道中气体的存在,会加强地层的吸收衰减,使得地震波振幅变弱、高频成分损失导致同相轴分辨率降低.利用OBC数据进行多波地震勘探和利用黏声介质的叠前深度偏移都是改善模糊区成像质量的重要方法技术.为此,本文提出用黏声介质平面波有限差分法叠前深度偏移成像方法改善气体充填区域的成像质量.黏声介质成像目的是补偿地震波的吸收衰减;平面波偏移成像目的是适应海上单炮数量巨大,提高波动方程叠前深度偏移成像的效率;有限差分法叠前偏移的目的是适应该区浅层气分布局域性极强、Q值的空间变化大的情况.在莺歌海某探区的实际数据上的黏声介质平面波有限差分叠前深度偏移试验证明,本方法是改善模糊区成像质量的较为有效的途径.     

不同参数对地震干涉实现VSP向SWP波场重构的影响

地震干涉是近几年勘探地球物理领域研究的一个热点方向,它是波场重构的有力工具.然而,地震干涉往往引入虚假同相轴,影响波场重构的质量.为进一步分析虚假同相轴产生的原因并改善波场重构的质量,本文基于稳相分析,详细探讨子波主频、激发炮数、检波器埋深、检波器间距和地层倾角五个因素对波场重构的影响.模型结果表明,震检排列方式和地层倾角等因素通过改变有限震检范围内稳相点的位置来影响波场重构的质量.将垂直地震剖面VSP中的下行直达波与下行反射波进行地震干涉处理,可有效重构来自高陡反射面的下行反射波,将传统的VSP转化为单井地震剖面SWP.直接利用重构SWP波场进行成像,不仅扩大传统VSP的成像范围,而且避免常规勘探面临的静校正和近地表速度建模问题,为高陡构造成像提供一种新方法.     

OFFSET CONTINUATION IN THEORY AND PRACTICE*

Offset continuation is a technique that was recently proposed for the dip moveout correction. This correction can be carried out in the time-wavenumber domain using a proper partial differential equation that links sections with different offset. It has been shown that a single spike in a common-offset section—corresponds to a semi-elliptically shaped reflector with foci located at the source and receiver in the section migrated after dip moveout correction. The sections that result after offset continuation, stack, and migration are thus a superposition not only of semicircles, but also of semi-ellipses with different lengths of axes. This effect smears the migration alias-noise which, without offset continuation, would appear as migration circles not close enough together to interfere destructively. Offset continuation can improve the quality of seismic sections in several ways: —the velocity analyses are more readable, less dispersed and dip independent; diffraction tails arrive with the same normal moveout velocity as the apex and thus diffraction-noise can be “stacked out”; —noise produced by aliasing in the migrated section is reduced. In this paper we give a practical and conceptual interpretation of the offset continuation method, with a generalization to three-dimensional volumes of data. A critical examination of several synthetic and field data examples shows the actual possibilities and advantages of offset continuation.     

Common reflection surface stack using dip decomposition for rugged surface topography

We present an extension of the Common Reflection Surface （CRS） stack that provides support for an arbitrary top surface topography. CRS stacking can be applied to the original prestack data without the need for any elevation statics. The CRS-stacked zero- offset section can be corrected （redatumed） to a given planar level by kinematic wave field attributes. The seismic processing results indicate that the CRS stacked section for rugged surface topography is better than the conventional stacked section for S/N ratio and better continuity of reflection events. Considering the multiple paths of zero-offset rays, the method deals with reflection information coming from different dips and performs the stack using the method of dip decomposition, which improves the kinematic and dynamic character of CRS stacked sections.